专利名称：用于无线通信的噪声估计的制作方法
技术领域：
本公开一般涉及通信技术，更具体地涉及用于估计在无线通信系统中接收机处的噪声的技术。
背景技术：
在无线通信系统中，发射机通常对业务数据进行处理(例如，编码和符号映射)以生成数据符号，该数据符号是数据的调制符号。然后，发射机对数据符号进行处理以生成调制信号并经由无线信道发送该信号。无线信道根据信道响应使所发送的信号失真，从而由于噪声和干扰使信号衰落。接收机接收所发送的信号并对所接收的信号进行处理以获得数据符号估计，该数据符号估计是所发送的数据符号的估计。然后，接收机对数据符号估计进行处理(例如，解调和解码)以获得解码数据。所接收的信号包括来自无线信道的噪声和干扰以及在接收机处生成的干扰，上述所有噪声和干扰可以简单地统称为“噪声”。所接收信号中的噪声降低了数据符号估计的质量并影响了解码数据的可靠性。接收机可以在考虑到噪声的方式下执行检测和/或解码。 对噪声的较好估计有利于检测和解码性能。因此，在本领域中需要一种用于在无线通信系统中获得较好噪声估计的技术。
发明内容
这里描述了用于得到和使用对无线通信系统中数据接收的噪声估计的技术。在实施例中，对于在数据传输中所接收的每个分组得出噪声估计。可以基于与分组一起发送的多个相同的采样序列或基于用于分组的自动增益控制(AGC)值得到噪声估计。对于每个分组使用该分组的噪声估计来执行数据检测。在实施例中，对于每个分组使用该分组的噪声估计得到至少一个权重。然后对于每个分组利用该分组的至少一个权重执行数据检测。在另一个实施例中，基于在传输过程中发送的多个相同的采样序列，例如分组，来得到噪声估计。第一采样序列和第二采样序列是从用于数据接收的至少一个接收机中的每个接收机获得的。第一和第二采样序列可以对应于例如在IEEE 802. 11分组的前导码中的两个长训练符号。对于每个接收机基于用于该接收机的第一采样序列获得第三采样序列。 在实施例中，确定第一和第二采样序列之间的相位偏移并且将其应用于每个接收机的第一采样序列以获得该接收机的第三采样序列。在任意实施例中，基于至少一个接收机的第二和第三采样序列得到噪声估计。下面更具体地描述本公开的各个方面和实施例。
通过下面结合附图给出的具体描述，本公开的多个方面和实施例将变得更加清楚，在附图中相同的参考标记全文一致。图1示出了发射机站和接收机站框图。图2示出了 IEEE802. 11中的分组格式。图3示出了噪声估计器/处理器的实施例。图4示出了噪声估计器/处理器的另一实施例。图5示出了接收分组的过程。图6示出了用于接收分组的装置。图7示出了执行噪声估计的过程。图8示出了用于执行噪声估计的装置。
具体实施例方式词语“示例性的”在这里用于表达“作为实例，例子或说明”。这里按照“示例性的” 所描述的任意实施例或设计不一定被视为优选的或比其它实施例或设计有利的。这里描述的噪声估计技术可以用于多种无线通信网络，例如无线广域网(WffAN)、 无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)等。术语“网络”和“系统”常常可以替换使用。该技术也可以用于多种接入网络，例如频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、 空分多址(SDMA)，正交FDMA0FDMA)和单载波FDMA(SC-FDMA)网络。OFDMA网络采用正交频分复用(OFDM)。SC-FDMA网络采用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分为多个(K)正交子载波，其也被称为音调、频段等。可以将每个子载波与数据进行调制。通常，在频域中使用OFDM以及在时域中使用SC-FDM来发送调制符号。噪声估计技术也可以用于单输入单输出(SISO)、单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)以及多输入多输出(MIMO)传输。单输入涉及一个发射天线而多输入涉及多个发射天线用于数据传输。单输出涉及一个接收天线而多输出涉及多个接收天线用于数据接收。为清楚起见，下面针对WLAN描述了该技术，其中WLAN执行IEEE 802. lla、802. Ilg和 /或802. 1 In，它们都采用OFDM。图1示出了无线通信网络100中的两个站110和150的实施例的方框图。对于下行链路(或前向链路)传输，站110可以是下列功能的一部分并且可以包含下列的功能的部分或全部接入点、基站、节点B和/或一些其它网络实体。站150可以是下列的功能的一部分并且可以包含下列功能的部分或全部终端、移动台、用户设备、用户单元和/或一些其它设备。对于上行链路(或反向链路)传输，站110可以是终端、移动台、用户设备等的一部分，而站150可以是接入点、基站、节点B等的一部分。站110是用于数据传输的发射机，并装配有多个(T)天线。站150是用于数据传输的接收机，并装配有多个(R)天线。 每个发射天线和每个接收天线可以是物理天线或天线阵列。发射机站110、发射(TX)数据处理器120按照一个或多个速率处理(例如，格式化、编码、交织和符号映射)业务数据并且生成数据符号。如这里所使用的，数据符号是用于数据的符号，导频符号是用于导频的符号，并且符号通常是复数值。数据符号和导频符号可以是根据例如PSK或QAM的调制方法的调制符号。导频是发射机或接收机先前已知的数据。TX空间处理器130利用导频符号对数据符号进行多路复用，对多路复用的数据符号和导频符号执行发射机空间处理，以及向T个OFDM调制器(Mod) 132a到132t提供T 个输出符号流。每个OFDM调制器132对其输出符号流执行OFDM调制，并且向相关发射机 (TMTR) 134提供OFDM符号。每个发射机134处理(例如，转换至模拟、滤波、放大以及上变频)其OFDM符号并生成调制信号。来自发射机13 到134t的T个调制信号分别由天线 136a到136t发送。在接收机站150处，R个天线15 到152r从发射机站110接收T个调制信号，并且每个天线152向各自的接收机(RCVR) 154提供所接收的信号。每个接收机巧4处理(例如，滤波、放大、下变频、数字化)其所接收的信号，并向相关的OFDM解调器(Demod) 156和噪声估计器/处理器160提供输入采样。每个OFDM解调器156对其输入采样执行OFDM解调，并向接收(RX)空间处理器170提供所接收的符号。处理器160如下所述基于输入采样来估计噪声，并且向RX空间处理器170提供噪声估计。处理器170基于所接收的导频符号估计MIMO信道响应，利用信道估计和噪声估计来对所接收的数据符号执行检测，以及提供数据符号估计。RX数据处理器170还处理(例如，解交织和解码)数据符号估计并提供解码数据。控制器/处理器140和180分别引导在站110和150处的操作。存储器142和 182分别存储站110和150的数据和程序代码。IEEE 802. lla/g采用子载波结构，该结构将系统带宽划分为K = 64个子载波，为该子载波分配索引-32至+31。在这全部64个子载波数中，索引为士 {1，...，6，8，...，20， 22,...,26}的48个子载波用于数据传输并被称为数据子载波。索引为士 {7，21}的四个子载波用于导频并被称为导频子载波。索引为0的DC子载波和其余的子载波未使用。该子载波结构在可以公开得到的1999年9月的标题为“Part 11 =Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications :High-speed Physical Layer in the 5GHz Band”的IEEE标准802. Ila中进行了描述。IEEE 802. Iln采用具有索引为 ±{1, ... ,6,8, ... ,20,22, ... ,28}的52个数据子载波和索引为±{7,21}的4个导频子载波的子载波结构。图2示出了 IEEE 802. 11中的分组格式200。在用于IEEE 802. 11协议栈中的物理层(PHY)处，将数据处理为PHY子层服务数据单元(PSDU)。基于为PSDU选择的编码和调制方案对该PSDU 220进行编码和调制。PSDU 220具有PLCP报头210，其包括如图2所示并在IEEE 802. Ila标准中描述的6个字段。PSDU 220及其相关字段在包括3个部分的PHY协议数据单元(PPDU) 230中进行传输。前导码部分232包括四个OFDM符号周期的持续时间，并且承载后面跟有两个长训练符号238的十个短训练符号236。训练符号可以由接收机站用于AGC、时间捕获(timing acquisition)、粗糙和精细频率捕获(frequency acquisition)，信道估计以及其它目的。信号部分234承载用于前五个PLCP报头210字段的一个OFDM符号。数据部分240承载可变数量的OFDM符号，这些OFDM符号用于PLCP报头210、PSDU 220和连续的尾部(tail)和填充(pad)字段。PPDU 230也可以称为分组、帧或其它术语。在实施例中，对于每个分组得出噪声估计并将其用于该分组的检测。通过为每个分组得出噪声估计，接收机站可以更好地补偿K个子载波和R个接收机上的噪声变化。因此，可以实现性能的改善。噪声估计可以通过多种方式获得。在一个实施例中，基于AGC数值获得噪声估计。 接收机的噪声本底是通过热噪声和接收机增益来确定的。热噪声通过噪声系数来量化。接收机的增益由用于调整接收机增益以获得需要的/固定的信号电平的AGC数值来给定。可以执行标准(例如，在工厂处)以确定对于不同AGC数值在接收机输出处的噪声。噪声与 AGC数值的查找表可以存储在接收机站中。随后，可以将用于接收机的当前AGC数值提供给查找表，该查找表可以提供相应的接收机的噪声估计。在另一实施例中，基于在前导码中发送的两个长训练符号得出噪声估计。每个长训练符号通过以下步骤生成(1)将52个专用导频符号映射至52个可用于传输的子载波， (2)将具有有零信号值的12个零符号映射至剩余的12个子载波，以及C3)对52个导频符号和12个零符号执行64点反FFT以获得64个时域采样序列。因此每个长训练符号是专用的采样序列。两个长训练符号以同样的方式生成并且是相同的。对于SISO或MISO传输，接收机站150从单个接收机，例如，图1中的接收机15 中获得单个输入采样流，。如下所述，接收机站150可以基于对于两个长训练符号的输入采样执行噪声估计。在一个实施例中，两个长训练符号的相位偏移通过以下得到
权利要求
1.一种装置，包括；至少一个处理器，配置用于接收数据传输的至少一个分组，得出所述至少一个分组中各个分组的噪声估计，并且使用所述分组的所述噪声估计为各个分组执行数据检测；以及存储器，耦接至所述至少一个处理器。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器配置用于基于与各个分组一起发送的多个相同采样序列得出该分组的所述噪声估计。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器配置用于基于各个分组的自动增益控制(AGC)值得出该分组的所述噪声估计。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器配置用于从多种噪声估计方法中选择一种噪声估计方法，以及根据所选择的噪声估计方法得出各个分组的噪声估计。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器配置用于使用各个分组的所述噪声估计得出该分组的至少一个权重，以及利用各个分组的所述至少一个权重为该分组执行数据检测。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述至少一个处理器配置用于根据最小均方误差 (MMSE)技术得出各个分组的所述至少一个权重。
7.一种方法，包括接收数据传输的至少一个分组；得出所述至少一个分组中各个分组的噪声估计；以及使用各个分组的所述噪声估计为该分组执行数据检测。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述得出所述至少一个分组中各个分组的噪声估计的步骤包括基于与各个分组一起发送的多个相同采样序列得出该分组的噪声估计。
9.如权利要求7所述的方法，还包括使用各个分组的所述噪声估计得出该分组的至少一个权重；以及利用各个分组的所述至少一个权重为该分组执行数据检测。
10.一种装置，包括用于接收数据传输的至少一个分组的模块； 用于得出所述至少一个分组中各个分组的噪声估计的模块；以及用于使用各个分组的所述噪声估计为该分组执行数据检测的模块。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述得出所述至少一个分组中各个分组的噪声估计的模块包括用于基于与各个分组一起发送的多个相同采样序列得出该分组的噪声估计的模块。
12.如权利要求10所述的装置，还包括用于使用各个分组的所述噪声估计得出该分组的至少一个权重的模块；以及用于利用各个分组的所述至少一个权重为该分组执行数据检测的模块。
13.一种计算机可读介质包括其上所存储的指令，所述计算机可读介质包括 第一指令，用于控制接收数据传输的至少一个分组；第二指令，用于得出所述至少一个分组中各个分组的噪声估计；以及第三指令，用于使用各个分组的所述噪声估计为该分组执行数据检测。
全文摘要
描述了用于为在无线通信系统的数据接收得出并使用噪声估计的技术。为在数据传输中所接收的每个分组得出噪声估计。随后使用该分组的噪声估计为每个分组执行数据检测。对于噪声估计，从用于数据接收的每个接收机中获得第一采样序列和第二采样序列。确定第一和第二采样序列之间的相位偏移并将该相位偏移应用于每个接收机的第一采样序列以获得该接收机的第三采样序列。随后，基于至少一个接收机的第二和第三采样序列之间的功率差得出噪声估计。
文档编号H04L1/20GK102208972SQ201110153788
公开日2011年10月5日 申请日期2007年4月17日 优先权日2006年4月17日
发明者M·S·华莱士, P·蒙森 申请人:高通股份有限公司